JP7170547B2 - 回転式圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、回転式圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。

冷凍サイクル装置において回転式圧縮機が利用されている。多気筒の回転式圧縮機は、軸方向に並んで配置される複数のシリンダと、隣り合うシリンダの間に配置される仕切板と、を有する。回転式圧縮機の圧縮動作に伴って仕切板が変形すると、回転式圧縮機の圧縮性能が低下する。圧縮性能の低下を抑制することができる回転式圧縮機が求められる。

国際公開第２０１８／１８６３５７号

本発明が解決しようとする課題は、圧縮性能の低下を抑制することができる回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することである。

実施形態の回転式圧縮機は、シャフトと、複数のシリンダと、第１マフラと、第２マフラと、仕切板と、を持つ。シャフトは、ケースの内部に配置される。第１マフラは、前記複数のシリンダの前記軸方向の一方側に配置される。第１マフラは、第１マフラ室を形成する。第１マフラ室は、前記複数のシリンダの内、前記軸方向の一方側に位置するシリンダの前記シリンダ室で圧縮された圧縮ガスが吐出される。第２マフラは、前記複数のシリンダの前記軸方向の他方側に配置される。第２マフラは、第２マフラ室を形成する。第２マフラ室は、前記複数のシリンダ室で圧縮された圧縮ガスが吐出される。仕切板は、隣接する前記シリンダ間に配置される。前記複数のシリンダは、第１シリンダと、第２シリンダと、を有する。第１シリンダは、第１シリンダ室を形成する。第２シリンダは、前記第１シリンダの前記軸方向の他方側に隣接して配置され第２シリンダ室を形成する。前記仕切板は、前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間に配置される。前記仕切板は、前記軸方向の一方側に配置される第１分割仕切板と、前記軸方向の他方側に配置される第２分割仕切板と、を有する。前記第１分割仕切板は、前記第１シリンダ室の前記軸方向の他方側を閉塞する。前記第１分割仕切板は、前記第１シリンダ室に開口する第１吐出口を有する。前記第２分割仕切板は、前記第２シリンダ室の前記軸方向の一方側を閉塞する。前記第２分割仕切板は、前記第２シリンダ室に開口する第２吐出口を有する。マフラ室間通路は、前記第１マフラ室と前記第２マフラ室とを連通する。第１仕切板通路は、マフラ室間通路と前記第１吐出口および前記第２吐出口とを連通する。第１仕切板通路は、前記第１分割仕切板または前記第２分割仕切板のみに形成される。

実施形態の回転式圧縮機の断面図を含む冷凍サイクル装置の概略構成図。 実施形態の回転式圧縮機の圧縮機構部の拡大断面図。 第２分割仕切板の側面断面図。 第２分割仕切板の底面図。 第４分割仕切板の底面図。 第１分割仕切板および第３分割仕切板の平面図。

以下、実施形態の回転式圧縮機および冷凍サイクル装置を、図面を参照して説明する。
本願において、極座標系のＺ方向、Ｒ方向およびθ方向が以下のように定義される。Ｚ方向はシャフト１３の軸方向である。＋Ｚ側（軸方向の他方側）は、圧縮機構部から見て電動機部の側であって、例えば鉛直方向の上側である。－Ｚ側（軸方向の一方側）は、電動機部から見て圧縮機構部の側であって、例えば鉛直方向の下側である。なお、Ｚ方向を軸方向Ｚと呼ぶ場合がある。Ｒ方向はシャフト１３の径方向である。＋Ｒ側は、径方向の外側であって、シャフト１３の中心軸から離れる側である。－Ｒ側は、径方向の内側であって、シャフト１３の中心軸に近づく側である。なお、Ｒ方向を径方向Ｒと呼ぶ場合がある。θ方向は、シャフト１３の中心軸の周方向である。なお、θ方向を周方向θと呼ぶ場合がある。

冷凍サイクル装置について簡単に説明する。
図１は、実施形態の回転式圧縮機の断面図を含む冷凍サイクル装置の概略構成図である。冷凍サイクル装置１は、回転式圧縮機２と、回転式圧縮機２に接続された放熱器（例えば凝縮器）３と、放熱器３に接続された膨張装置（例えば膨張弁）４と、膨張装置４に接続された吸熱器（例えば蒸発器）５と、を有する。冷凍サイクル装置１は、二酸化炭素（ＣＯ_２）等の冷媒を含む。冷媒は、相変化しながら冷凍サイクル装置１を循環する。

回転式圧縮機２は、いわゆるロータリ式の圧縮機である。回転式圧縮機２は、例えば、内部に取り込まれる低圧の気体冷媒（流体）を圧縮して高温・高圧の気体冷媒にする。なお、回転式圧縮機２の具体的な構成については後述する。

放熱器３は、回転式圧縮機２から吐出される高温・高圧の気体冷媒から放熱して、高温・高圧の気体冷媒を高圧の液体冷媒にする。
膨張装置４は、放熱器３から送り込まれる高圧の液体冷媒の圧力を下げ、高圧の液体冷媒を低温・低圧の液体冷媒にする。
吸熱器５は、膨張装置４から送り込まれる低温・低圧の液体冷媒を気化させ、低圧の気体冷媒にする。吸熱器５において、低圧の液体冷媒が気化する際に周囲から気化熱を奪うことで周囲が冷却される。吸熱器５を通過した低圧の気体冷媒は、上述した回転式圧縮機２の内部に取り込まれる。

このように、本実施形態の冷凍サイクル装置１では、作動流体である冷媒が気体冷媒と液体冷媒との間で相変化しながら循環する。冷媒は、気体冷媒から液体冷媒に相変化する過程で放熱し、液体冷媒から気体冷媒に相変化する過程で吸熱する。これらの放熱や吸熱を利用して暖房や冷房などが行われる。

回転式圧縮機２の具体的な構成について説明する。
回転式圧縮機２は、アキュムレータ６と、圧縮機本体１０と、を有する。
アキュムレータ６は、いわゆる気液分離器である。アキュムレータ６は、吸熱器５で気化された気体冷媒を、吸込管７を通して圧縮機本体１０に供給する。
圧縮機本体１０は、シャフト１３と、シャフト１３を回転させる電動機部１５と、シャフト１３の回転によって気体冷媒を圧縮する圧縮機構部２０と、これらシャフト１３、電動機部１５および圧縮機構部２０を収容した円筒状のケース（密閉容器）１１と、を有する。

シャフト１３は、ケース１１の内部に配置される。シャフト１３は、圧縮機本体１０の中心軸に沿って配置されている。
電動機部１５は、シャフト１３の＋Ｚ側に配置される。電動機部１５は、固定子１５ａと、回転子１５ｂと、を有する。固定子１５ａは、ケース１１の内周面に固定される。回転子１５ｂは、シャフト１３の外周面に固定される。電動機部１５は、ケース１１の内部でシャフト１３を回転させる。
ケース１１は、両端部が閉塞された円筒状に形成される。ケース１１は、＋Ｚ側に送出部１９を有する。送出部１９は、ケース１１の内部の気体冷媒を、放熱器３に送出する。

圧縮機構部２０は、シャフト１３の－Ｚ側に配置される。圧縮機構部２０はフレーム２０ａに固定される。フレーム２０ａの外周面はケース１１の内周面に固定される。

圧縮機構部２０について詳細に説明する。
図２は、圧縮機構部の拡大断面図である。なお図２は、図４、図５および図６のＦ２－Ｆ２線における断面図である。圧縮機構部２０は、複数のシリンダ室を有する多気筒の圧縮機構部である。例えば、実施形態の圧縮機構部２０は、３個のシリンダ室２１ａ，２２ａ，２３ａを有する３気筒の圧縮機構部である。圧縮機構部２０は、複数のシリンダ２１，２２，２３と、複数の仕切板１００，２００と、上側軸受４６と、上側マフラ（第２マフラ）５６と、下側軸受４１と、下側マフラ（第１マフラ）５１と、マフラ室間通路５４と、を有する。

複数（実施形態では３個）のシリンダ２１，２２，２３は、第１シリンダ（第１シリンダ）２１と、第２シリンダ（第２シリンダ）２２と、第３シリンダ（第３シリンダ）２３と、を有する。第１シリンダ２１、第２シリンダ２２および第３シリンダ２３は、軸方向Ｚに沿って－Ｚ側から＋Ｚ側に向かってこの順に並んで隣接して配置される。各シリンダ２１，２２，２３は、軸方向Ｚに開口した筒状に形成されている。各シリンダ２１，２２，２３は、シャフト１３と同軸状に配置される。これにより、第１シリンダ２１の内側には、第１シリンダ室２１ａとなる空間が形成される。第１シリンダ２１の内周面は、第１シリンダ室２１ａの外周面を形成する。同様に、第２シリンダ２２の内周面は、第２シリンダ室２２ａの外周面を形成する。第３シリンダ２３の内周面は、第３シリンダ室２３ａの外周面を形成する。このように、複数のシリンダ２１，２２，２３は、それぞれシリンダ室２１ａ，２２ａ，２３ａを形成する。

複数（実施形態では２個）の仕切板１００，２００の内、下側仕切板（第１仕切板）１００は、軸方向Ｚにおいて第１シリンダ２１と第２シリンダ２２との間に配置される。上側仕切板（第２仕切板）２００は、軸方向Ｚにおいて第２シリンダ２２と第３シリンダ２３との間に配置される。下側仕切板１００および上側仕切板２００の径方向Ｒの中央部には、シャフト１３が通されるシャフト孔が設けられる。下側仕切板１００および上側仕切板２００の詳細な構成は後述される。

上側軸受４６は、第３シリンダ２３の＋Ｚ側に配置され、シャフト１３を回転可能に支持する。上側軸受４６は、－Ｚ側の端部に、第３シリンダ室２３ａの＋Ｚ側を閉塞する上側軸受フランジ部４６ｆを有する。上側軸受フランジ部４６ｆは、第３シリンダ室２３ａと、後述される上側マフラ室５６ａとを連通する上側軸受吐出口４６ｈを有する。上側軸受吐出口４６ｈの＋Ｚ側には、弁体および弁体ストッパが配置される。

上側マフラ５６は、上側軸受フランジ部４６ｆの＋Ｚ側に配置される。上側マフラ５６は、軸方向Ｚにおいて第２シリンダ２２を挟んで第１シリンダ２１の反対側に位置し、上側軸受４６との間に上側マフラ室５６ａを形成する。第３シリンダ室２３ａで圧縮された気体冷媒の一部は、上側軸受吐出口４６ｈから上側マフラ室５６ａに吐出される。上側マフラ５６は、上側マフラ室５６ａをケース１１の内部に開口するマフラ開口５９を有する。上側マフラ室５６ａに吐出された気体冷媒は、マフラ開口５９からケース１１の内部に吐出される。

下側軸受４１は、第１シリンダ２１の－Ｚ側に配置され、シャフト１３を回転可能に支持する。下側軸受４１は、＋Ｚ側の端部に、第１シリンダ室２１ａの－Ｚ側を閉塞する下側軸受フランジ部４１ｆを有する。下側軸受フランジ部４１ｆは、第１シリンダ室２１ａと、後述される下側マフラ室５１ａとを連通する下側軸受吐出口４１ｈを有する。下側軸受吐出口４１ｈの－Ｚ側には、弁体および弁体ストッパが配置される。

下側マフラ５１は、下側軸受フランジ部４１ｆの－Ｚ側に配置される。下側マフラ５１は、軸方向Ｚにおいて第１シリンダ２１を挟んで第２シリンダ２２の反対側に配置される。下側マフラ５１は、下側軸受４１との間に下側マフラ室５１ａを形成する。第１シリンダ室２１ａで圧縮された気体冷媒の一部は、下側軸受吐出口４１ｈから下側マフラ室５１ａに吐出される。

マフラ室間通路５４は、軸方向Ｚに沿って形成される。マフラ室間通路５４は、－Ｚ側から＋Ｚ側にかけて、下側軸受フランジ部４１ｆ、第１シリンダ２１、下側仕切板１００、第２シリンダ２２、上側仕切板２００、第３シリンダ２３および上側軸受フランジ部４６ｆを貫通する。マフラ室間通路５４は、下側マフラ室５１ａと上側マフラ室５６ａとの間を連通する。図４に示されるように、複数（実施形態では３個）のマフラ室間通路５４ａ，５４ｂ，５４ｃが、周方向θに間隔を置いて形成される。
図２に示されるように、下側マフラ室５１ａに吐出された気体冷媒は、マフラ室間通路５４を通って上側マフラ室５６ａに移動する。下側マフラ室５１ａから上側マフラ室５６ａに移動した気体冷媒は、マフラ開口５９からケース１１の内部に吐出される。

シリンダ室の内部構成および動作について説明する。
以下には、代表として第２シリンダ室２２ａの内部構成が説明される。第３シリンダ室２３ａおよび第１シリンダ室２１ａの内部構成は、偏心部３２の偏心方向を除いて、第２シリンダ室２２ａと同様である。

第２シリンダ室２２ａは、偏心部３２と、ローラ３３と、ベーン（不図示）と、吸込孔（不図示）と、を有する。
偏心部３２は、シャフト１３と一体で、円柱状に形成される。軸方向Ｚから見て、偏心部３２の中心は、シャフト１３の中心軸から径方向Ｒの＋Ｒ側に偏心している。各シリンダ室２１ａ，２２ａ，２３ａの偏心部３２の偏心方向は、θ方向において１２０°ずつ異なっている。
ローラ３３は、円筒状に形成され、偏心部３２の外周に沿って配置される。

ベーンは、第２シリンダ２２に形成されたベーン溝に収容される。ベーンは、径方向Ｒに沿ってベーン溝から第２シリンダ室２２ａの内部にスライド移動可能である。ベーンは、付勢手段によって径方向Ｒの－Ｒ側に向けて付勢される。ベーンの－Ｒ側の先端部は、第２シリンダ室２２ａの内部でローラ３３の外周面に当接する。ベーンは、ローラ３３の偏心回転に伴って第２シリンダ室２２ａの内部を進退移動する。これにより、ベーンは、第２シリンダ室２２ａの内部を周方向θにおいて吸込室と圧縮室とに仕切る。

吸込孔は、径方向Ｒに沿って第２シリンダ２２に形成される。吸込孔の－Ｒ側の端部は、第２シリンダ室２２ａの吸込室に開口する。吸込孔の＋Ｒ側の端部は、前述された吸込管７（図１参照）に接続される。これにより、ローラ３３の偏心回転に伴って、吸込室に気体冷媒を吸い込む吸込動作が行われる。また、ローラ３３の偏心回転に伴って、圧縮室で気体冷媒を圧縮する圧縮動作が行われる。圧縮された気体冷媒は、後述される各吐出口１２０ｈ，２３０ｈを通って、第２シリンダ室２２ａの外部に吐出される。

下側仕切板１００および上側仕切板２００の詳細な構成について説明する。
下側仕切板１００は、－Ｚ側に配置される第１分割仕切板１１０と、＋Ｚ側に配置される第２分割仕切板１２０と、を有する。各分割仕切板１１０，１２０は、軸方向Ｚに並んで配置される。
第１分割仕切板１１０は、第１シリンダ２１の＋Ｚ側に配置され、第１シリンダ室２１ａの＋Ｚ側を閉塞する。第１分割仕切板１１０は、第１シリンダ室２１ａの圧縮室に開口する第１吐出口１１０ｈを有する。第１吐出口１１０ｈの＋Ｚ側には、第１弁体室１１０ａ（図６参照）が配置される。

第２分割仕切板１２０は、第２シリンダ２２の－Ｚ側に配置され、第２シリンダ室２２ａの－Ｚ側を閉塞する。第２分割仕切板１２０は、第２シリンダ室２２ａの圧縮室に開口する第２吐出口１２０ｈを有する。第２吐出口１２０ｈの－Ｚ側には、第２弁体室１２０ａ（図４参照）が配置される。

上側仕切板２００は、－Ｚ側に配置される第３分割仕切板２３０と、＋Ｚ側に配置される第４分割仕切板２４０と、を有する。各分割仕切板２３０，２４０は、軸方向Ｚに並んで配置される。
第３分割仕切板２３０は、第２シリンダ２２の＋Ｚ側に配置され、第２シリンダ室２２ａの＋Ｚ側を閉塞する。第３分割仕切板２３０は、第２シリンダ室２２ａの圧縮室に開口する第３吐出口２３０ｈを有する。第３吐出口２３０ｈの＋Ｚ側には、第３弁体室２３０ａ（図６参照）が配置される。

第４分割仕切板２４０は、第３シリンダ２３の－Ｚ側に配置され、第３シリンダ室２３ａの－Ｚ側を閉塞する。第４分割仕切板２４０は、第３シリンダ室２３ａの圧縮室に開口する第４吐出口２４０ｈを有する。第４吐出口２４０ｈの－Ｚ側には、第４弁体室２４０ａ（図５参照）が配置される。

弁体室の構成について説明する。
図３は、第２分割仕切板の側面断面図である。図４は、第２分割仕切板の底面図である。なお図３は、図４のＦ３－Ｆ３線における断面図である。以下には、代表として第２分割仕切板１２０の第２弁体室１２０ａの構成が説明される。なお、弁体固定部１２５の中心と第２吐出口１２０ｈの中心とを結ぶ線の伸びる方向が、Ｘ方向と定義される。Ｘ方向における第２吐出口１２０ｈの側が＋Ｘ側であり、Ｘ方向における弁体固定部１２５の側が－Ｘ側である。

図３に示されるように、第２分割仕切板１２０の－Ｚ側の表面には、第２弁体室１２０ａとなる凹部１２１が形成される。第２弁体室１２０ａは、Ｘ方向に沿って伸びる。
第２吐出口１２０ｈは、第２弁体室１２０ａの底壁１２２を貫通して形成される。第２吐出口１２０ｈは、第２弁体室１２０ａに開口する。第２吐出口１２０ｈは、第２シリンダ室２２ａと第２弁体室１２０ａとを連通する。

弁体１２３は、金属材料等により平板状に形成される。弁体１２３は、Ｘ方向に沿って伸びる。弁体１２３は、第２弁体室１２０ａの底壁１２２の－Ｚ側の表面に配置される。弁体１２３の－Ｘ側の端部は、弁体固定部１２５により底壁１２２に固定される。弁体固定部１２５は、リベットまたはネジなどである。弁体１２３の＋Ｘ側の端部には弁頭部が形成される。弁頭部は、軸方向Ｚから見て円形状に形成される。弁頭部は、第２吐出口１２０ｈを閉塞している。第２シリンダ室２２ａの圧縮室が高圧になると、その圧力により弁体１２３が－Ｚ側に撓んで、弁頭部が第２吐出口１２０ｈを開放する。これにより、第２シリンダ室２２ａの圧縮室で圧縮された気体冷媒の一部が、第２吐出口１２０ｈから第２弁体室１２０ａに吐出される。

弁体ストッパ１２４は、湾曲した板状に形成される。弁体ストッパ１２４は、Ｘ方向に沿って伸びる。弁体ストッパ１２４は、弁体１２３の－Ｚ側に配置される。弁体ストッパ１２４の－Ｘ側の端部は、弁体１２３と共に弁体固定部１２５により底壁１２２に固定される。弁体ストッパ１２４の＋Ｘ側の端部は、弁頭部から－Ｚ側に離れて配置される。弁体ストッパ１２４は、弁頭部の－Ｚ側への過大な変位を規制する。

前述されたように、第２分割仕切板１２０には、第２吐出口１２０ｈが開口する第２弁体室１２０ａが形成される。同様に、図２に示されるように、第１分割仕切板１１０には、第１吐出口１１０ｈが開口する第１弁体室１１０ａが形成される。第３分割仕切板２３０には、第３吐出口２３０ｈが開口する第３弁体室２３０ａが形成される。第４分割仕切板２４０には、第４吐出口２４０ｈが開口する第４弁体室２４０ａが形成される。各吐出口１１０ｈ，１２０ｈ，２３０ｈ，２４０ｈの中心は、周方向θおよび径方向Ｒにおいて同じ位置に配置される。そのため、各弁体室１１０ａ，１２０ａ，２３０ａ，２４０ａも、周方向θおよび径方向Ｒにおいて略同じ位置に形成される。

下側仕切板通路（第１仕切板通路）１５４について説明する。
下側仕切板１００は、下側仕切板通路１５４を有する。下側仕切板通路１５４は、第１吐出口１１０ｈおよび第２吐出口１２０ｈと、マフラ室間通路５４とを連通する。下側仕切板通路１５４は、第１分割仕切板１１０または第２分割仕切板１２０のみに形成される。実施形態では、下側仕切板通路１５４が第２分割仕切板１２０のみに形成される。

下側仕切板通路１５４は、図４に示されるように、第２分割仕切板１２０の－Ｚ側の表面に形成される。下側仕切板通路１５４は、第１直線通路１５４ａと、第２直線通路１５４ｂと、第３直線通路１５４ｃと、を有する。前述されたように、マフラ室間通路５４は、第１マフラ室間通路５４ａと、第２マフラ室間通路５４ｂと、第３マフラ室間通路５４ｃと、を有する。第１直線通路１５４ａは、第２吐出口１２０ｈが開口する第２弁体室１２０ａから、第１マフラ室間通路５４ａにかけて、直線状に形成される。第２直線通路１５４ｂは、第１マフラ室間通路５４ａの中間部から、第２マフラ室間通路５４ｂにかけて、直線状に形成される。第３直線通路１５４ｃは、第２直線通路１５４ｂの中間部から、第３マフラ室間通路５４ｃにかけて、直線状に形成される。

前述されたように、第２シリンダ室２２ａの圧縮室で圧縮された気体冷媒の一部は、第２吐出口１２０ｈから第２弁体室１２０ａに吐出される。第２弁体室１２０ａに吐出された気体冷媒は、下側仕切板通路１５４を通って、マフラ室間通路５４に流入する。

図６は、第１分割仕切板および第３分割仕切板の平面図である。前述されたように、図４に示される第２分割仕切板１２０のみに、下側仕切板通路１５４が形成される。すなわち、図６に示される第１分割仕切板１１０には、下側仕切板通路１５４が形成されない。前述されたように、第１分割仕切板１１０には、第１吐出口１１０ｈが開口する第１弁体室１１０ａが形成される。

第１シリンダ室２１ａの圧縮室で圧縮された気体冷媒の一部は、第１吐出口１１０ｈから第１弁体室１１０ａに吐出される。前述されたように、第１分割仕切板１１０の第１弁体室１１０ａと、第２分割仕切板１２０の第２弁体室１２０ａとは、周方向θおよび径方向Ｒにおいて略同じ位置に形成される。そのため、第１弁体室１１０ａに吐出された気体冷媒は、第２弁体室１２０ａに流入する。第２弁体室１２０ａに流入した気体冷媒は、下側仕切板通路１５４を通って、マフラ室間通路５４に流入する。

前述されたように、下側仕切板通路１５４は、第２分割仕切板１２０のみに形成され、第１分割仕切板１１０には形成されない。そのため、第１分割仕切板１１０の剛性が高くなる。これにより、回転式圧縮機の動作に伴う第１分割仕切板１１０の変形が抑制される。したがって、回転式圧縮機２の圧縮性能の低下が抑制される。また、回転式圧縮機２の信頼性が向上する。また、下側仕切板１００の製造コストが抑制される。

図２に示されるように、第２分割仕切板１２０の軸方向Ｚにおける厚さＴ１２０は、第１分割仕切板１１０の軸方向Ｚにおける厚さＴ１１０より厚い。そのため、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成されても、第２分割仕切板１２０の剛性の低下が抑制される。また、下側仕切板通路１５４の通路断面積が大きくなるので、気体冷媒の通路抵抗が小さくなる。これにより、気体冷媒の圧力低下が抑制され、回転式圧縮機２の出口において気体冷媒の圧力を確保しやすくなる。したがって、回転式圧縮機２の消費電力が抑制される。

前述されたように、上側マフラ５６は、上側マフラ室５６ａをケース１１の内部に開口するマフラ開口５９を有する。気体冷媒は、マフラ室間通路５４を通って上側マフラ室５６ａに移動し、マフラ開口５９からケース１１の内部に吐出される。ここで、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成される構成Ａと、第１分割仕切板１１０のみに下側仕切板通路１５４が形成される構成Ｂとを比較する。第２分割仕切板１２０は、第１分割仕切板１１０より、上側マフラ５６の近く（＋Ｚ側）に配置される。そのため、構成Ａでは、構成Ｂと比べて、第１吐出口１１０ｈおよび第２吐出口１２０ｈからマフラ開口５９までの通路長さが短くなる。これにより、気体冷媒の通路抵抗が小さくなり、気体冷媒の圧力低下が抑制される。したがって、回転式圧縮機２の消費電力が抑制される。

多気筒式の回転式圧縮機２では、上側軸受４６と下側軸受４１との間の距離が大きくなる。そのため、上側軸受４６と下側軸受４１との間でシャフト１３が撓み易くなる。そこで、上側軸受４６と下側軸受４１との間における第２分割仕切板１２０の位置に、軸受部１３ｂが形成される。軸受部１３ｂでは、第２分割仕切板１２０のシャフト孔１２０ｂが、シャフト拡径部１４を回転可能に支持する。第２分割仕切板１２０のシャフト孔１２０ｂの内径は、他の分割仕切板１１０，２３０，２４０のシャフト孔の内径より小さい。軸受部１３ｂを設けることにより、上側軸受４６と下側軸受４１との間におけるシャフト１３の撓みが抑制される。

軸受部１３ｂでは、シャフト孔１２０ｂとシャフト拡径部１４との接触圧を小さくして、両者の摩耗を抑制することが求められる。そのため、軸受部１３ｂが形成される第２分割仕切板１２０の軸方向Ｚにおける厚さは、できるだけ厚く形成される。したがって、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成されても、第２分割仕切板１２０の剛性の低下が抑制される。

近時では、回転式圧縮機２の大容量化が求められている。大容量の回転式圧縮機２では、各シリンダ室２１ａ，２２ａ，２３ａで多量の気体冷媒を圧縮して吐出する。そのため、各シリンダ室２１ａ，２２ａ，２３ａに開口する各吐出口の開口面積の拡大が必要になる。第１シリンダ室２１ａでは、下側軸受吐出口４１ｈの開口面積が大きく、第１吐出口１１０ｈの開口面積が小さい。第３シリンダ室２３ａでは、上側軸受吐出口４６ｈの開口面積が大きく、第４吐出口２４０ｈの開口面積が小さい。第２シリンダ室２２ａでは、第２吐出口１２０ｈの開口面積が大きく、第３吐出口２３０ｈの開口面積が小さい。これにより、下側仕切板１００においては、第２分割仕切板１２０の第２吐出口１２０ｈの開口面積が大きく、第１分割仕切板１１０の第１吐出口１１０ｈの開口面積が小さい。開口面積の大きい第２吐出口１２０ｈからは多量の気体冷媒が吐出されるため、弁体１２３の軸方向Ｚにおける可動範囲を広く確保する必要がある。そのため、第２分割仕切板１２０の軸方向Ｚにおける厚さＴ１２０は、第１分割仕切板１１０の軸方向Ｚにおける厚さＴ１１０に比べて厚く形成される。したがって、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成されても、第２分割仕切板１２０の剛性の低下が抑制される。

前述されたように、下側仕切板１００の下側仕切板通路１５４は、第２分割仕切板１２０のみに形成され、第１分割仕切板１１０には形成されない。同様に、上側仕切板２００の上側仕切板通路２５４は、第４分割仕切板２４０のみに形成され、第３分割仕切板２３０には形成されない。

図５は、第４分割仕切板２４０の底面図である。図４に示される第２分割仕切板１２０に形成された下側仕切板通路１５４と同様に、図５に示される第４分割仕切板２４０に上側仕切板通路２５４が形成される。
図６は、第１分割仕切板１１０および第３分割仕切板２３０の平面図である。第１分割仕切板１１０に下側仕切板通路１５４が形成されないのと同様に、第３分割仕切板２３０に上側仕切板通路２５４が形成されない。

このように、第４分割仕切板２４０のみに上側仕切板通路２５４が形成され、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成される。第４分割仕切板２４０および第２分割仕切板１２０は、上側仕切板２００および下側仕切板１００において、同じ＋Ｚ側に配置される。第３分割仕切板２３０および第１分割仕切板１１０は、上側仕切板２００および下側仕切板１００において、同じ－Ｚ側に配置される。これにより、第３分割仕切板２３０および第１分割仕切板１１０が同一形状になり、両部品が共通化される。したがって、回転式圧縮機２のコストが抑制される。

以上に詳述されたように、実施形態の回転式圧縮機２は、下側仕切板通路１５４は、第１分割仕切板１１０または第２分割仕切板１２０のみに形成される。

下側仕切板通路１５４は、第１分割仕切板１１０または第２分割仕切板１２０のみに形成される。そのため、下側仕切板通路１５４が形成されない分割仕切板の剛性が高くなる。これにより、回転式圧縮機２の動作に伴う分割仕切板の変形が抑制される。したがって、回転式圧縮機２の圧縮性能の低下が抑制される。

第２分割仕切板１２０の軸方向Ｚの厚さＴ１２０は、第１分割仕切板１１０の軸方向Ｚの厚さＴ１１０より厚い。下側仕切板通路１５４は、第２分割仕切板１２０のみに形成される。
これにより、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成されても、第２分割仕切板１２０の剛性の低下が抑制される。したがって、回転式圧縮機２の圧縮性能の低下が抑制される。

上側マフラ５６は、上側マフラ室５６ａをケース１１の内部に開口するマフラ開口５９を有する。下側仕切板通路１５４は、第２分割仕切板１２０のみに形成される。
第２分割仕切板１２０は、第１分割仕切板１１０より、上側マフラ５６の近く（＋Ｚ側）に配置される。そのため、第１吐出口１１０ｈおよび第２吐出口１２０ｈからマフラ開口５９までの通路長さが短くなる。これにより、気体冷媒の通路抵抗が小さくなり、気体冷媒の圧力低下が抑制される。したがって、回転式圧縮機２の消費電力が抑制される。

第２分割仕切板１２０は、シャフト１３を回転可能に支持する軸受部１３ｂを有する。下側仕切板通路１５４は、第２分割仕切板１２０のみに形成される。
軸受部１３ｂが形成される第２分割仕切板１２０の軸方向Ｚにおける厚さは、比較的厚く形成される。したがって、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成されても、第２分割仕切板１２０の剛性の低下が抑制される。したがって、回転式圧縮機２の圧縮性能の低下が抑制される。

複数のシリンダ２１，２２，２３は、第２シリンダ２２の＋Ｚ側に配置され第３シリンダ室２３ａを形成する第３シリンダ２３を有する。上側仕切板２００は、第２シリンダ２２と第３シリンダ２３との間に配置される。上側仕切板２００は、－Ｚ側に配置される第３分割仕切板２３０と、＋Ｚ側に配置される第４分割仕切板２４０と、を有する。第３分割仕切板２３０は、第２シリンダ室２２ａの＋Ｚ側を閉塞する。第３分割仕切板２３０は、第２シリンダ室２２ａに開口する第３吐出口２３０ｈを有する。第４分割仕切板２４０は、第３シリンダ室２３ａの－Ｚ側を閉塞する。第４分割仕切板２４０は、第３シリンダ室２３ａに開口する第４吐出口２４０ｈを有する。上側仕切板通路２５４は、マフラ室間通路５４と第３吐出口２３０ｈおよび第４吐出口２４０ｈとを連通する。上側仕切板通路２５４は、第４分割仕切板２４０のみに形成される。下側仕切板通路１５４は、第２分割仕切板１２０のみに形成される。

このように、第４分割仕切板２４０のみに上側仕切板通路２５４が形成され、第２分割仕切板１２０のみに下側仕切板通路１５４が形成される。第４分割仕切板２４０および第２分割仕切板１２０は、上側仕切板２００および下側仕切板１００において、同じ＋Ｚ側に配置される。第３分割仕切板２３０および第１分割仕切板１１０は、上側仕切板２００および下側仕切板１００において、同じ－Ｚ側に配置される。これにより、少なくとも第３分割仕切板２３０および第１分割仕切板１１０が同一形状になり、部品が共通化される。したがって、回転式圧縮機２のコストが抑制される。

実施形態の冷凍サイクル装置１は、前述された回転式圧縮機２と、放熱器３と、膨張装置４と、吸熱器５と、を有する。放熱器３は、回転式圧縮機２に接続される。膨張装置４は、放熱器３に接続される。吸熱器５は、膨張装置４に接続される。
前述された回転式圧縮機２では、圧縮性能の低下が抑制される。したがって、高性能の冷凍サイクル装置１が提供される。

実施形態の回転式圧縮機２は、３気筒である。これに対して、回転式圧縮機２は、２気筒でもよく、４気筒以上でもよい。
実施形態の下側仕切板通路１５４は、第２分割仕切板１２０のみに形成される。これに対して、下側仕切板通路１５４は、第１分割仕切板１１０のみに形成されてもよい。
実施形態の回転式圧縮機２は、ローラとベーンが別体の圧縮機である。これに対して、回転式圧縮機２は、ローラとベーンが一体形成されたロータリ式の圧縮機でもよい。
実施形態の回転式圧縮機２は、縦置き型の圧縮機である。これに対して、回転式圧縮機２は、横置き型の圧縮機でもよい。
実施形態の回転式圧縮機２は、第１仕切板通路１５４と第２仕切板通路２５４を、マフラ室間通路５４に連通するようにしたが、マフラ室間通路５４に代えて第２マフラ室に接続された他の通路に連通するようにしても良い。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、第２分割仕切板１２０または第１分割仕切板１１０のみに形成される下側仕切板通路１５４を持つ。これにより、回転式圧縮機２の圧縮性能の低下を抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Ｒ…径方向、Ｚ…軸方向、１…冷凍サイクル装置、２…回転式圧縮機、３…放熱器、４…膨張装置、５…吸熱器、１１…ケース、１３…シャフト、１３ｂ…軸受部、２１…第１シリンダ、２１ａ…第１シリンダ室、２２…第２シリンダ、２２ａ…第２シリンダ室、２３…第３シリンダ、２３ａ…第３シリンダ室、５１…下側マフラ（第１マフラ）、５１ａ…下側マフラ室（第１マフラ室）、５４…マフラ室間通路、５６…上側マフラ（第２マフラ）、５６ａ…上側マフラ室（第２マフラ室）、５９…マフラ開口、１００…下側仕切板（第１仕切板）、１１０…第１分割仕切板、１１０ｈ…第１吐出口、１２０…第２分割仕切板、１２０ｈ…第２吐出口、１５４…下側仕切板通路（第１仕切板通路）、２００…上側仕切板（第２仕切板）、２３０…第３分割仕切板、２３０ｈ…第３吐出口、２４０…第４分割仕切板、２４０ｈ…第４吐出口、２５４…上側仕切板通路（第２仕切板通路）。

Claims (7)

1. ケースの内部に配置されるシャフトと、
   前記シャフトの軸方向に並んで配置され、それぞれシリンダ室を形成する複数のシリンダと、
   前記複数のシリンダの前記軸方向の一方側に配置され、前記複数のシリンダの内、前記軸方向の一方側に位置するシリンダの前記シリンダ室で圧縮された圧縮ガスが吐出される第１マフラ室を形成する第１マフラと、
   前記複数のシリンダの前記軸方向の他方側に配置され、前記複数のシリンダ室で圧縮された圧縮ガスが吐出される第２マフラ室を形成する第２マフラと、
   隣接する前記シリンダ間に配置される仕切板と、を有し、
   前記複数のシリンダは、第１シリンダ室を形成する第１シリンダと、前記第１シリンダの前記軸方向の他方側に隣接して配置され第２シリンダ室を形成する第２シリンダと、を有し、
   前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間に配置される前記仕切板は、前記軸方向の一方側に配置される第１分割仕切板と、前記軸方向の他方側に配置される第２分割仕切板と、を有し、
   前記第１分割仕切板は、前記第１シリンダ室の前記軸方向の他方側を閉塞するとともに、前記第１シリンダ室に開口する第１吐出口を有し、
   前記第２分割仕切板は、前記第２シリンダ室の前記軸方向の一方側を閉塞するとともに、前記第２シリンダ室に開口する第２吐出口を有し、
   前記第１マフラ室と前記第２マフラ室とを連通するマフラ室間通路と前記第１吐出口および前記第２吐出口とを連通する第１仕切板通路が、前記第１分割仕切板または前記第２分割仕切板のみに形成される、
   回転式圧縮機。
2. 前記第２分割仕切板の前記軸方向の厚さは、前記第１分割仕切板の前記軸方向の厚さより厚く、
   前記第１仕切板通路は、前記第２分割仕切板のみに形成される、
   請求項１に記載の回転式圧縮機。
3. 前記第２マフラは、前記第２マフラ室を前記ケースの内部に開口するマフラ開口を有し、
   前記第１仕切板通路は、前記第２分割仕切板のみに形成される、
   請求項１または２に記載の回転式圧縮機。
4. 前記第２分割仕切板は、前記シャフトを回転可能に支持する軸受部を有し、
   前記第１仕切板通路は、前記第２分割仕切板のみに形成される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の回転式圧縮機。
5. 前記複数のシリンダは、前記第２シリンダの前記軸方向の他方側に配置され第３シリンダ室を形成する第３シリンダを有し、
   前記第２シリンダと前記第３シリンダとの間に配置される前記仕切板は、前記軸方向の一方側に配置される第３分割仕切板と、前記軸方向の他方側に配置される第４分割仕切板と、を有し、
   前記第３分割仕切板は、前記第２シリンダ室の前記軸方向の他方側を閉塞するとともに、前記第２シリンダ室に開口する第３吐出口を有し、
   前記第４分割仕切板は、前記第３シリンダ室の前記軸方向の一方側を閉塞するとともに、前記第３シリンダ室に開口する第４吐出口を有し、
   前記マフラ室間通路と前記第３吐出口および前記第４吐出口とを連通する第２仕切板通路が、前記第４分割仕切板のみに形成され、
   前記第１仕切板通路は、前記第２分割仕切板のみに形成される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の回転式圧縮機。
6. ケースの内部に配置されるシャフトと、
   前記シャフトの軸方向に並んで配置され、それぞれシリンダ室を形成する複数のシリンダと、
   前記複数のシリンダの内、前記軸方向の一方側に位置するシリンダと、
   前記複数のシリンダの前記軸方向の他方側に配置され、前記複数のシリンダ室で圧縮された圧縮ガスが吐出されるマフラ室を形成するマフラと、
   隣接する前記シリンダ間に配置される仕切板と、を有し、
   前記複数のシリンダは、第１シリンダ室を形成する第１シリンダと、前記第１シリンダの前記軸方向の他方側に隣接して配置され第２シリンダ室を形成する第２シリンダと、を有し、
   前記第１シリンダと前記第２シリンダとの間に配置される前記仕切板は、前記軸方向の一方側に配置される第１分割仕切板と、前記軸方向の他方側に配置される第２分割仕切板と、を有し、
   前記第１分割仕切板は、前記第１シリンダ室の前記軸方向の他方側を閉塞するとともに、前記第１シリンダ室に開口する第１吐出口を有し、
   前記第２分割仕切板は、前記第２シリンダ室の前記軸方向の一方側を閉塞するとともに、前記第２シリンダ室に開口する第２吐出口を有し、
   前記マフラ室と前記第１吐出口および前記第２吐出口とを連通する通路を構成する第１仕切板通路が、前記第１分割仕切板または前記第２分割仕切板のみに形成される、
   回転式圧縮機。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の回転式圧縮機と、
   前記回転式圧縮機に接続された放熱器と、
   前記放熱器に接続された膨張装置と、
   前記膨張装置に接続された吸熱器と、を有する、
   冷凍サイクル装置。

Images